EP0243960B1 - Vorrichtung zur Vektorregelung für einen Induktionsmotor - Google Patents

Vorrichtung zur Vektorregelung für einen Induktionsmotor Download PDF

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EP0243960B1
EP0243960B1 EP87106267A EP87106267A EP0243960B1 EP 0243960 B1 EP0243960 B1 EP 0243960B1 EP 87106267 A EP87106267 A EP 87106267A EP 87106267 A EP87106267 A EP 87106267A EP 0243960 B1 EP0243960 B1 EP 0243960B1
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EP
European Patent Office
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torque
speed
rotation speed
induction motor
command
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EP87106267A
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Inventor
Kiyokazu C/O Nec Corporation Okamoto
Hideyuki Nippon Electric Industry Co. Ltd. Amagai
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
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NEC Corp
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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P21/00—Arrangements or methods for the control of electric machines by vector control, e.g. by control of field orientation
    • H02P21/06—Rotor flux based control involving the use of rotor position or rotor speed sensors
    • H02P21/08—Indirect field-oriented control; Rotor flux feed-forward control
    • H02P21/09—Field phase angle calculation based on rotor voltage equation by adding slip frequency and speed proportional frequency

Definitions

  • the present invention relates to a vector control apparatus for an induction motor and, more particularly, to a vector control apparatus for an induction motor wherein rotational smoothness of the motor at a low rotation speed with a small torque can be greatly improved and a loss of the motor with a large torque can be greatly reduced.
  • variable frequency power source having a wide variable frequency range can be obtained to drive an induction motor.
  • the field of applications of the induction motors is changing from constant speed motors to servo motors.
  • the variable frequency power source is operated according to vector control.
  • the secondary flux ⁇ 2 is a predetermined value in vector control.
  • Fig. 1 is a block diagram of a conventional vector control system shown in "New Drive Electronics", Naohiko Kamiyama, P, 205. In other words, Fig. 1 shows a basic arrangement of conventional "slip frequency type vector control".
  • reference numeral 1 denotes a speed control amplifier for generating a torque T; 2, a divider; 3, a constant setter for outputting the torque current i 1q ; 4, a vector analyzer; 5, a multiplier; 6, a converter; 7, a current amplifier; 8, a power converter; 9, an induction motor; 11, a speed detector; 12, a differentiator; 13, 14, 15, and 16, constant setters for generating the exciting current i0; 17, a divider for generating the slip speed ⁇ s ; 18, a vector oscillator; and 20, an adder.
  • the torque can be controlled in accordance with an instantaneous current. Please refer to PP. 205 - 206 in the above reference for the operation of the circuit shown in Fig. 1.
  • an expected value ⁇ E of the secondary flux ⁇ 2 is generally constant within the entire rotation speed range and the entire torque range (this is called as constant torque characteristics, so that an output from the induction motor is increased in proportion to the motor rotation speed), as shown in Fig. 2.
  • the secondary flux ⁇ 2 is kept constant at a rotation speed below a predetermined rotation speed ⁇ r11 , as shown in Fig. 3. However, at a rotation speed exceeding the predetermined rotation speed ⁇ r11 , the secondary flux ⁇ 2 is in inverse proportion to the rotation speed ⁇ r (i.e., constant output characteristics). In this case, the secondary flux ⁇ 2 is a function of the rotation speed ⁇ r .
  • the servo motor must satisfy the following requirements: (1) smooth rotation, i.e., a small variation in rotation speed is required in mainly a low-speed range in order to achieve high-precision control, for example, in table feed finish machining in a machine tool; and (2) a heat loss must be minimized and a torque must be maximized in a high-output operation in, e.g., table feed coarse machining in the machine tool.
  • EP-A1-75023 a method of controlling an AC motor and device thereof is described.
  • the exciting current I0 of an AC motor is kept constant, and the primary current I1 is changed in response to the velocity difference ⁇ n so as to control the AC motor.
  • a memory device (18) previously stores the torque-to-slip frequency ⁇ s as characteristics, based on the secondary leakage reactance, and characteristics of the slip frequency ⁇ s -to-primary current vectors I1, ⁇ 1.
  • the torque command T obtained from the velocity difference ⁇ n, with the slip frequency ⁇ s and the primary current vectors I1, ⁇ 1, are read out and then 3-phase current, IU, IV, IW are delivered.
  • This method and device suppresses torque irregularities and improves response.
  • a vector control apparatus comprises: means for outputting a torque command; means for outputting a secondary flux command; means for calculating a current command value of each phase of an induction motor on the basis of the torque command and the secondary flux command; and means for supplying a current represented by the current command value to the induction motor;
  • the secondary flux command output means comprising memory means for storing a function representing a predetermined relationship between a rotation speed, a torque, and a secondary flux of the induction motor, and for outputting the secondary flux corresponding to rotation speed data and torque data, and means for supplying at least the data corresponding to one of the torque command T and the actual speed ⁇ r to the memory means, and
  • said predetermined relation between ⁇ r T, and ⁇ 2 being determined such that when T is large, the secondary magnetic flux ⁇ 2 is increased within a range where the ratio of the motor loss L to T (T/L) can reach a maximum value, in such a way as to minimize a slip speed ⁇ s , and when T is small and the actual speed is less than a predetermined value, the secondary magnetic flux ⁇ 2 is reduced in such a way as to reduce ripple of said actual speed ⁇ s , and to increase said slip speed ⁇ s , within an allowable range of the loss L.
  • the core loss is regarded to increase in proportion to the 1.6 to second power of the flux density (which is proportional to the exciting current if a relatively small hysteresis loss is neglected) and to the square (second power) of a primary frequency ⁇ 1 of power applied to the induction motor.
  • the core loss is assumed to increase in proportion to the square of the flux density or the exciting current.
  • the mechanical loss is generated by other causes and will not be described herein.
  • the main components of the loss L can be represented as follows: In equation (5), the first and second terms correspond to the copper loss, and the third term corresponds to the core loss. L
  • Equation (7) can be rewritten as follows:
  • a relationship between a speed variation ⁇ r and a harmonic component ⁇ T of the torque T is calculated.
  • the speed variation ⁇ r is calculated by the equation of motion of the rotor of the induction motor as follows:
  • ⁇ T/Jmp in equation (15) is a contant
  • 1/( ⁇ r + k2 ⁇ s ) is a variable.
  • the speed variation ⁇ r can be reduced by increasing k. That is, if the value of the rotation speed ⁇ r is small, the speed variation ⁇ r can be reduced by increasing the slip speed ⁇ s .
  • the "torque T a constant curve" in the i0-i 1q coordinate system is a hyperbola as shown with, for example, T1 and T2 in Fig. 4.
  • An allowable heat loss of the induction motor is predetermined.
  • the upper limit of the slip speed ⁇ s as a function of the allowable loss L is determined.
  • upper limits of slip speeds ⁇ s for the torques T1 and T2 at the allowable loss L1 are calculated.
  • upper limit values ⁇ s1 of the slip speeds ⁇ s for the torques T1 and T2 at the allowable loss L1 are ⁇ sA and ⁇ sB , respectively.
  • k02 is the maximum value. That is, if k02 is increased, the loss exceeds the allowable heat loss. In other words, when the slip speed ⁇ s is increased, the loss is increased.
  • the slip speed ⁇ s is given as a function of the torque T as in equation (3), the slip speed ⁇ s is larger than the rotation speed ⁇ r at a low speed with a large torque T. If the k0 is larger then 1, k02 ⁇ s is larger than ⁇ r . For this reason, when ⁇ r shown in equation (15) is small, the speed variation ⁇ r falls within a sufficiently narrow range.
  • the induction motor as the servo motor has a structure for inhibiting electromagnetic saturation even if a large torque for acceleration or deceleration is required. Therefore, the induction motor is regarded to have a structure wherein the motor is not electromagnetically saturated even if an exciting or torque current is partially increased or decreased.
  • the loss L can be minimized.
  • the speed variation ⁇ r can be reduced.
  • the present invention is based on the principle described above.
  • Fig. 5 is a block diagram of a vector control apparatus for an induction motor according to an embodiment of the present invention.
  • the same,reference numerals as in Fig. 1 denote the same parts in Fig. 5, and a detailed description thereof will be omitted.
  • a signal representing the rotation speed ⁇ r from a speed sensor 11 is input to a speed control amplifier 1.
  • This signal is A/D-converted by an A/D converter 21.
  • the output terminal of the A/D converter 21 is connected to an input terminal 22A of a memory 22.
  • the output terminal of the speed control amplifier 1 is connected to an intput terminal 22B of the memory 22 through an A/D converter 19.
  • An output terminal 22C of the memory 22 is connected to a divider 2, a differentiator 12, a constant setter 15, and a divider 17 through a D/A converter 23.
  • the parts comprising the converters 19, 21, and 23, and the memory 22 are external elements added to the conventional vector control system (Fig. 1) and are referred to as a "memory system". As illustrated in the embodiment of Fig. 10 and 11, there can be a case where either of the converters 19 and 20 is not used, but the memory means is always used.
  • the data which are used or registered in this memory means show the relationship between inputs (torque T and speed ⁇ r ) and outputs (secondary magnetic flux ⁇ 2) is called the "magnetic flux ⁇ 2 relation" as referred to in the following.
  • the signal representing the rotation speed ⁇ r is input to the memory 22 through the A/D converter 21.
  • a signal representing the torque T from the speed control amplifier 1 is input to the memory 22 through the A/D converter 19.
  • Three-dimensional plane data representing the relationship between the rotation speed ⁇ r , the torque T, and the secondary flux ⁇ 2 is stored in the memory 22.
  • Fig, 6 shows an example of data stored in the memory 22.
  • the secondary flux ⁇ 2 has a maximum value in the range between ⁇ r0 and ⁇ r2 , as indicated by a curve ⁇ 22.
  • the torque T and the rotation speed ⁇ r are input as address signals to the memory 22 from the input terminals 22B and 22A, respectively.
  • the secondary fluxes ⁇ 2 (e.g., ⁇ 21 and ⁇ 22) are solely output from the memory 22.
  • the data value of the secondary flux ⁇ 2 is determined to cause the loss L to fall within the allowable range.
  • the secondary flux ⁇ 2 is used together with the torque T and the rotation speed ⁇ r to calculate slip speed ⁇ s , the exciting current i0, and the torque current i 1q according to equations (1), (2), and (3) which maintain the relations in vector control.
  • Data stored in the memory 22 is not limited to the one shown in Fig. 6. Data shown in Figs. 7, 8, and 9 may be stored in place of the data shown in Fig. 6. Arrows in fig. 7, 8, and 9 show directions of increases in torque T.
  • the data shown in Fig, 7 is used in a case wherein both the induction motor and the power source have sufficient margins and a large torque is required even at a high speed.
  • the data shown in Fig. 8 is used in a case wherein the induction motor has a sufficient margin but a large torque is required at intermediate and low speeds.
  • the data shown in Fig. 9 is used in a case wherein neither the induction motor nor the power source have margins and a large torque is required at a low speed.
  • equation (3) yields equations (1) and (3) as a function of i0. Therefore, it is apparent that the secondary flux ⁇ 2 need not be used.
  • the exciting current i0 having one-to-one correspondence with the secondary flux ⁇ 2 is determined by the torque T and the rotation speed ⁇ r .
  • the torque current i 1q and the slip speed ⁇ s are calculated to obtain the same result as described above.
  • a technique without using the secondary flux ⁇ 2 can be obtained.
  • Fig. 10 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals as in Fig. 5 denote the same parts in Fig. 10, and a detailed description thereof will be omitted.
  • a speed control amplifier 1 data representing rotation speed ⁇ r is input to a speed control amplifier 1.
  • the output terminal of the speed control amplifier 1 is connected to an input terminal 22B of a memory 22 through an A/D converter 19.
  • An output terminal 22C of the memory 22 is connected to a divider 2, a differentiator 12, a constant setter 15, and a divider 17 through a D/A converter 23.
  • the data of rotation speed ⁇ r is input to the speed control amplifier 1.
  • Data of the torque T as an output from the speed control amplifier 1 is input to the memory 22 through the A/D converter 19.
  • the data shown in Fig. 6 is prestored in the memory 22. Even if the torque T is large, the second flux ⁇ 2 is set to be large ( ⁇ 22) at a low speed. The secondary flux ⁇ 22 is changed by only the signal of the torque T. The shape of the curve ( ⁇ 22) is not changed. In other words, the curve in a region below ⁇ r1 cannot be changed as in ⁇ 21.
  • the secondary flux ⁇ 2 is determined so that the loss L falls within the tolerance.
  • the torque T and the rotation speed ⁇ r are used to obtain a slip speed ⁇ s , an exciting current i0 , and a torque current i 1q , all of which maintain the relations of vector control.
  • Fig. 11 shows still another embodiment of the present invention.
  • the same reference numerals as in Fig. 5 denote the same parts in Fig. 11, and a detailed description thereof will be omitted.
  • data of rotation speed ⁇ r is inputted to an input terminal 22A of a memory 22 through an A/D converter 21.
  • An output terminal 22C of the memory 22 is connected to a divider 2, a differentiator 12, a constant setter 15, and a divider 17 through a D/A converter 23.
  • a DIP (Dual Inline Package) switch 24 is connected to an input terminal 22B of the memory 22. Data of a desired torque T can be externally entered by properly setting the DIP switch 24.
  • the memory 22 prestores secondary fluxes ⁇ 2 corresponding to values of the rotation speed ⁇ r and the values of the torque T.
  • the data shown in Fig. 6 where the value of the torque T is predetermined is stored in the memory 22.
  • the corresponding secondary flux ⁇ 2 can be solely output from the memory 22.
  • the data to be stored in the memory 22 may be ones shown in Figs. 7, 8, and 9.
  • the relation stored in the memory 22 is determined so as to satisfy the following two points:
  • the loss L is increased within the tolerance, and the slip speed ⁇ s is increased.
  • the slip speed ⁇ s is determined such that the torque T and the rotation speed ⁇ r are designated to obtain the corresponding secondary flux ⁇ 2 and that the torque T and the secondary flux ⁇ 2 are used to calculate the slip speed ⁇ s , the exciting current i0 , and the torque current i 1q so as to maintain the vector control relations (i.e., to establish equations (1), (2), and (3)).
  • the slip speed ⁇ s is determined to minimize the loss L.
  • the secondary flux ⁇ 2 is determined by the torque T and the rotation speed ⁇ r .
  • the slip speed ⁇ s can be greatly reduced. Therefore, the loss L can be minimized at a constant torque T.
  • the conventional loss characteristic curve is an elliptical curve as indicated by symbol L1 .
  • the corresponding torque T1 is represented by the alternate long and short dashed line.
  • the operating point of the induction motor is represented by symbol P .
  • the operating point P can be shifted to Pm by controlling the slip speed ⁇ s thereby reducing the loss as indicated by symbol L2.
  • a means for realizing the present invention can be implemented by adding relatively inexpensive memory elements and the like.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Ac Motors In General (AREA)

Claims (12)

1. Vektorsteuerungsvorrichtung mit:
   einer Einrichtung (1) zum Ausgeben eines Drehmomentbefehls (T),
   einer Einrichtung zum Ausgeben eines Sekundärflußbefehls φ₂,
   einer Einrichtung zum Berechnen eines Strombefehlwerts für jede Phase eines Induktionsmotors auf der Basis des Drehmomentbefehls T und des Sekundärflußbefehls φ₂, und
   einer Einrichtung zum Liefern eines Stroms, der durch den Strombefehlswert repräsentiert wird, an den Induktionsmotor (9), dadurch gekennzeichnet, daß
   die Sekundärflußbefehl-Ausgabeeinrichtung eine Speichereinrichtung (22) zum Speichern einer Funktion, die eine bestimmte Beziehung zwischen einer Drehgeschwindigkeit ωr, einem Drehmoment T und einem Sekundärfluß φ₂ des Induktionsmotors (9) repräsentiert, und zum Ausgeben des Sekundärflusses φ₂ entsprechend den Drehgeschwindigkeitsdaten und Drehmomentdaten, und eine Einrichtung (19; 21) aufweist zum Liefern mindestens der Daten entsprechend einem dem Drehmomentbefehl T und der momentanen Geschwindigkeit ωr an die Speichereinrichtung (22), und
   wobei die bestimmte Beziehung zwischen ωr, T und φ₂ so bestimmt wird, daß, wenn T groß ist, der sekundäre magnetische Fluß φ₂ in solcher Weise vergrößert wird, innerhalb eines Bereiches, in dem das Verhältnis der Motorverluste L zu T (T/L) einen Maximalwert erreichen kann, das eine Schlupfgeschwindigkeit ωs klein ist, und wenn T klein ist und die Momentangeschwindigkeit kleiner als ein bestimmter Wert ist, der sekundäre magnetische Fluß φ₂ in solcher Weise verringert wird, daß die Welligkeit der momentanen Geschwindigkeit ωr verringert wird und die Schlupfgeschwindigkeit ωs vergrößert wird, innerhalb eines erlaubten Bereiches der Verluste L.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Liefern mindestens der Daten entsprechend einem dem Drehmomentbefehl T und der momentanen Geschwindigkeit ωr an die Speichereinrichtung (22) aufweist:
   eine Einrichtung (11) zum Detektieren der Drehgeschwindigkeit des Induktionsmotors (9),
   eine erste Einrichtung (21) zum Liefern der digitalisierten Drehgeschwindigkeitsdaten an die Speichereinrichtung (22), und
   eine zweite Einrichtung (19) zum Liefern der digitalisierten Drehmomentdaten an die Speichereinrichtung (22).
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Liefern der Drehmomentdaten an die Speichereinrichtung (22) eine Einrichtung (19) aufweist zum Liefern der digitalisierten Drehmomentdaten an die Speichereinrichtung (22).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Einrichtung zum Liefern mindestens der Daten entsprechend einem dem Drehmomentbefehl T und der momentanen Geschwindigkeit ωr an die Speichereinrichtung (22) aufweist:
   eine Einrichtung (11) zum Detektieren der Drehgeschwindigkeit des Induktionsmotors (9),
   eine Einrichtung (21) zum Liefern der digitalisierten Drehgeschwindigkeitsdaten an die Speichereinrichtung (22), und
   eine DIP-Schaltereinrichtung (24) zum Liefern des Drehmomentbefehls an die Speichereinrichtung (22).
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Funktion derart gewählt ist, daß ein Wert des Sekundärflusses φ₂ oder eines Erregerstroms i₀ des Induktionsmotors (9) bestimmt wird durch den Drehmomentbefehl T und die Drehgeschwindigkeit ωr und daß der Erregerstrom i₀, der Drehmomentstrom i1q und die Schlupfgeschwindigkeit ωs des Induktionsmotors (9) so bestimmt werden, daß die Vektorsteuerungs-Beziehungen auf der Basis des Sekundärflusses φ₂und des Erregerstromes i₀ beibehalten werden.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei die Funktion so ausgewählt ist, daß, wenn der Drehmomentbefehl T einen bestimmten Wert übersteigt, die Schlupfgeschwindigkeit ωs in Abhängigkeit von dem befohlenen Drehmoment T geändert wird, wobei die Schlupfgeschwindigkeit ωs bestimmt wird durch Werte einer gemeinsamen Induktivität M, einer Sekundärinduktivität L₂₂, eines Primärwiderstands R₁ und eines Sekundärwiderstands R₂, die alle Schaltungskonstanten des Induktionsmotors (9) sind, und wobei die Schlupfgeschwindigkeit ωs bewirkt, daß der Sekundärfluß φ₂ oder der Erregerstrom i₀ auf einen bestimmten Wert erhöht werden, so daß der Verlust (Summe aus primären und sekundären Verlusten) des Induktionsmotors (9) in Bezug auf das befohlene Drehmoment T klein ist, wodurch die Verluste bei einem konstanten Drehmoment stark verringert werden.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Funktion so ausgewählt ist, daß, wenn der Dremomentbefehl T kleiner als ein bestimmter Wert ist, wenn ein Absolutwert |ωr| der Drehgeschwindigkeit des Induktionsmotors (9) kleiner als ein bestimmter Wert ist, eine Schlupfgeschwindigkeit ωs in Abhängigkeit von einem Wert der Drehgeschwindigkeit ωr verändert wird, wenn der Absolutwert |ωr| der Drehgeschwindigkeit verringert wird, der Sekundärfluß φ₂ oder der Erregerstrom i₀ von einem Normalwert auf einen bestimmten Wert verringert wird, und wenn der Absolutwert |ωr| der Drehgeschwindigkeit vergrößert wird auf einen bestimmten Wert, der Sekundärfluß φ₂ oder der Erregerstrom i₀ zum Normalwert zurückkehrt, wodurch Veränderungen der Drehgeschwindigkeit ωr bei einer niedrigen Geschwindigkeit des Induktionsmotors (9) verringert werden.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die in dem Speicher gespeicherte Funktion so ausgewählt ist, daß, wenn ein Bereich von Änderungen der Schlupfgeschwindigkeit ωs entsprechend einem Wert eines Drehbefehls T, der in dem Induktionsmotor (9) wirkt, ausgewählt ist, und der Wert des Drehbefehls T kleiner als ein bestimmter Wert ist, der Bereich von Änderungen der Schlupfgeschwindigkeit ωs eine untere Grenze der Schlupfgeschwindigkeit ωs1 in einem Nennbetrieb (d.h. ein Nenndrehmoment und eine Nenndrehgeschwindigkeit) des Induktionsmotors (9) hat und als eine obere Grenze der Schlupfgeschwindigkeit ωs2 zum Erzeugen eines Verlustes, der gleich dem des Induktionsmotors (9) in dem Nennbetrieb bezogen auf den Wert des Drehbefehls T ist, wenn der Wert des Drehbefehls T den bestimmten Wert übersteigt, der Bereich der Änderungen der Schlupfgeschwindigkeit ωs die Schlupfgeschwindigkeit ωs1 als obere Grenze und als untere Grenze eine Schlupfgeschwindigkeit ωs3 aufweist, die bestimmt werden durch Schaltungskonstanten, d.h. gemeinsamer Leitwert M, eine Sekundärinduktivität L₂₂, ein Primärwiderstand R₁ und ein Sekundärwiderstand R₂ des Induktionsmotors (9), wobei die Schlupfgeschwindigkeit ωs3 zum Verringern der Verluste dient,
   wodurch, wenn das befohlene Drehmoment T verringert wird, die Schlupfgeschwindigkeit ωs vergrößert wird und wenn das befohlene Drehmoment T vergrößert wird, die Schlupfgeschwindigkeit ωs verringert wird, so daß, wenn das befohlene Drehmoment T klein ist, Veränderungen der Drehgeschwindigkeit ωr des Induktionsmotors (9) verringert werden und daß, wenn das befohlene Drehmoment T groß ist, Verluste des Induktionsmotors (9) verringert sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Funktion derart gewählt ist, daß eine Vergrößerung/Verringerung des Sekundärflusses φ₂ oder des Erregerstromes i₀ kontrolliert wird, so daß durch eine Vergrößerung/Verringerung des befohlenen Drehmoments T die Schlupfgeschwindigkeit ωs so gesteuert wird, daß diese vergrößert/verringert wird, wodurch die Schlupfgeschwindigkeit ωs und der Drehmomentstrom i1q so eingestellt werden, daß die Beziehungen der Vektorsteuerung entsprechend dem Drehmomentbefehl T wie auch dem Sekundärfluß φ₂ oder dem Erregerstrom i₀ aufrechterhalten werden.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Funktion so ausgewählt ist, daß, wenn ein Drehmomentbefehl T kleiner als ein bestimmter Wert |TE| ist, wenn eine Drehgeschwindigkeit |ωr| in einem Bereich verringert wird, der kleiner als eine bestimmte Drehgeschwindigkeit |ω ​ r ¯
Figure imgb0027
|, eine Schlupfgeschwindigkeit |ωs| des Induktionsmotors (9) die Verringerung eines Sekundärflusses φ₂ oder eines Erregerstroms i₀ bewirkt, so daß vermieden wird, daß die Schlupfgeschwindigkeit |ωs| eine maximale Schlupfgeschwindigkeit |ω ​ s ¯
Figure imgb0028
| übersteigt, die bestimmt werden durch das befohlene Drehmoment T und eines zulässigen Verlustes L des Induktionsmotors (9), und wenn die Drehgeschwindigkeit |ωr| die bestimmte Drehgeschwindigkeit |ω ​ r ¯
Figure imgb0029
| übersteigt, der Sekundärfluß φ₂ oder der Erregerstrom i₀ auf einen erwarteten Wert φ2E oder i0E eingestellt werden, und wenn das befohlene Drehmoment T den bestimmten Wert |TE| übersteigt, die Schlupfgeschwindigkeit |ωs| des Induktionsmotors (9) bestimmt wird, so daß der erwartete Sekundärfluß φ2E oder der erwartete Erregerstrom i0E innerhalb eines Teil- oder Gesamtbereiches der Drehgeschwindigkeiten |ωr| vergrößert werden, die nicht eine minimale Schlupfgeschwindigkeit |ω ​ s ¯
Figure imgb0030
′| übersteigen zum Verringern der Verluste L des Induktionsmotors (9), wodurch die Schlupfgeschwindigkeit ωs und der Drehmomentstrom i1q des Induktionsmotors (9) durch das befohlene Drehmoment T, den Sekundärfluß φ₂ oder den Erregerstrom i₀ so gesteuert werden, daß Beziehungen der Vektorsteuerung erfüllt werden.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Funktion so gewählt ist, daß, wenn der Drehmomentbefehl T kleiner ist als der bestimmte Wert TE, der erwartete Sekundärfluß φ2E oder der erwartete Erregerstrom i0E linear abnimmt als eine Funktion der Drehgeschwindigkeit ωr unter einer Bedingung, d.h. Drehgeschwindigkeit |ωr| ≦ die bestimmte Geschwindigkeit |ω ​ r ¯
Figure imgb0031
|.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Funktion so gewählt ist, daß wenn der Drehmomentbefehl T den bestimmten Wert TE übersteigt, wenn die Drehgeschwindigkeit ωr verringert wird, der erwartete Sekundärfluß φ2E oder der erwartete Erregerstrom i0E linear ansteigt auf eine zweite bestimmte Drehgeschwindigkeit |ω ​ r ¯
Figure imgb0032
′|, der größer ist als die bestimmte Geschwindigkeit |ω ​ r ¯
Figure imgb0033
| unter einer Bedingung, d.h. die Drehgeschwindigkeit |ωr| ≦ die zweite bestimmte Drehgeschwindigkeit |ω ​ r ¯
Figure imgb0034
′|.
EP87106267A 1986-05-02 1987-04-29 Vorrichtung zur Vektorregelung für einen Induktionsmotor Expired - Lifetime EP0243960B1 (de)

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JP61102667A JPS62260580A (ja) 1986-05-02 1986-05-02 インダクシヨンモ−タのベクトル制御装置
JP102668/86 1986-05-02
JP61102668A JPS62260581A (ja) 1986-05-02 1986-05-02 インダクシヨンモ−タのベクトル制御装置
JP102667/86 1986-05-02
JP102666/86 1986-05-02

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